Nature.com'u ziyaret ettiğiniz için teşekkür ederiz.Sınırlı CSS desteğine sahip bir tarayıcı sürümü kullanıyorsunuz.En iyi deneyim için güncellenmiş bir tarayıcı kullanmanızı (veya Internet Explorer'da Uyumluluk Modunu devre dışı bırakmanızı) öneririz.

ASTM A240 304 316 Paslanmaz Çelik Orta Kalın Levha Kesilebilir ve Özelleştirilebilir Çin Fabrika Fiyatı

Yaklaşık 22.5 vol.Krom (CR) ve vanadyum (V) içeriğine sahip % karbürler, elektron ışını erimesi (EBM) ile sabitlendi.COF, malzemenin aşınmış yoldan karşıt gövdeye aktarılması nedeniyle artan sabit durum yükü ile yaklaşık% 14.1 azalır.Baskın aşınma mekanizması, aşınma ile çelik matrisin çıkarılması, ardından aşınma yolunun oksidasyonu, artan yük ile üç bileşenli aşındırıcı aşınma gerçekleşir.Aşınma koşulları artışı olarak ortaya çıkan spesifik fenomenler, karbür çatlaması, yüksek vanadyum karbür gözyaşı ve kalıp çatlaması olarak tanımlanır.
Usually they have a low hardness (in the range of 180 to 450 HV), only some heat treated martensitic stainless steels have high hardness (up to 700 HV) and high carbon content (up to 1.2 wt%), which can contribute to the Martensit oluşumu.

Bugüne kadar, Austenitik paslanmaz çeliklerin tribolojik özellikleri diğer paslanmaz çeliklerden daha fazla ilgi gördü.Ortaya çıkan oksit tabakası, yatağın çalışmasını sağlar, sürtünme artan sıcaklıkla azalır ve aşınma oranı daha yüksek sıcaklıklarda artar.L-PBF12 ile muamele edilmiş pH çeliği ve SS11 dubleks çeliğinde koruyucu bir oksit tabakası da gözlenmiştir, bu da ısı sonrası tedavi ile tutulan östenitin sınırlanmasının aşınma direncini iyileştirebileceğini gösterir.Burada özetlendiği gibi, literatür esas olarak 316L SS serisinin tribolojik performansına odaklanırken, çok daha yüksek bir karbon içeriğine sahip bir dizi martensitik ek olarak üretilen paslanmaz çeliklerin tribolojik performansı hakkında çok az veri var.

Bu çalışma için tribolojik testlerin, bu yeni materyalin tribolojik özelliklerini daha iyi anlamak ve belirli bir uygulamayı simüle etmek için yapıldığına dikkat edilmelidir.
Numunenin nominal kimyasal bileşimi: 1.9 C, 20.0 Cr, 1.0 ay, 4.0 V, 73.1 Fe (ağırlıkça%).

Burada AI, karbürün (µm2) alanıdır ve PI, karbürün (µm) 29 çevresindedir.Numuneyi 2θ aralığında 35 ° ila 130 ° arasında tarayın.XRD verileri, 2021'de kristalografik veritabanını güncelleyen diffract.eva yazılımı kullanılarak analiz edildi. Buna ek olarak, mikro sertliği belirlemek için bir Vickers sertlik test cihazı (Struers Durascan 80, Avusturya) kullanıldı.ASTM E384-17 30 standardına göre, metalografik olarak hazırlanan numunelerde 5 kgf'de 10 saniye boyunca 0.35 mm'lik artışlarla 30 baskı yapılmıştır.Yazarlar daha önce HCMTS31'in mikroyapısal özelliklerini karakterize etmişlerdir.
Aluminum oxide balls (Al2O3, accuracy class 28/ISO 3290) with a diameter of 10 mm with a macrohardness of about 1500 HV and a surface roughness (Ra) of about 0.05 µm, provided by Redhill Precision, Czech Republic, were used as counterweights .Dengeleme, dengeleme nedeniyle meydana gelebilecek oksidasyonun etkilerini önlemek ve şiddetli aşınma koşulları altında örneklerin aşınma mekanizmalarını daha iyi anlamak için dengeleme seçilmiştir.Aşınma oranı verilerini mevcut çalışmalarla karşılaştırmak için test parametrelerinin Ref.8'teki ile aynı olduğu belirtilmelidir.Hertz'e göre ilk temas basınçları sırasıyla 3 N ve 10 N'de 7.7 MPa ve 11.5 MPa'dır.Aşınma testi sırasında sürtünme kuvveti 45 Hz frekansta kaydedildi ve ortalama sürtünme katsayısı (COF) hesaplandı.


Cilalı numuneler, bir kesme makinesinde (Struers Accutom-5, Avusturya) bir alüminyum oksit kesme tekerleği ile kesildi ve numunelerin kalınlığı boyunca 240 ila 4000 P arasında SIC zımpara kağıdı dereceleri ile parlatıldı.

Görüntü analizinden hesaplandığında, karbürlerin hacim oranının ~%22,5 (~%18,2 yüksek kromlu karbürler ve ~%4,3 yüksek vanadyum karbürler) olduğu tahmin edilmektedir.Yüksek V'li karbürler yaklaşık 0,88±0,03'lük bir şekil faktörü (±SD) ile daha yuvarlak olma eğilimindedir çünkü 1'e yakın şekil faktörü değerleri yuvarlak karbürlere karşılık gelir.Literatür verilerine göre, VC karbürlerin36,37,38 kırınım zirveleri ≈43° ve 63°'de kaydedilmiştir; bu, VC zirvelerinin krom açısından zengin karbürlerin M23C6 zirveleri tarafından maskelendiğini göstermektedir (Şekil 2e).
Krom açısından zengin (C) ve vanadyum açısından zengin (D) karbürlerin tane boyut dağılımını gösteren çubuk grafikler.X-ışını paterni, mikro yapıda (d) martensit, tutulmuş östenit ve karbürlerin varlığını gösterir.
Ortalama mikro sertlik 625.7 + 7.5 HV5'tir ve ısıl işlem olmadan konvansiyonel olarak işlenmiş martensitik paslanmaz çelik (450 HV) 1'e kıyasla nispeten yüksek bir sertlik gösterir.Yüksek V karbürlerin ve yüksek Cr karbürlerin nanoindtentasyon sertliğinin sırasıyla 12 ila 32.5 GPA39 ve 13-22 GPA40 arasında olduğu bildirilmektedir.
3 N ve 10 N'deki numuneler için ortalama sürtünme katsayısının (COF) eğrileri Şekil 3'te sunulmaktadır, minimum ve maksimum sürtünme değerleri aralığı yarı saydam gölgeleme ile işaretlenmiştir.Giriş fazı, sürtünme durduğunda faz kararlı durumuna girmeden önce 0.41 ± 0.24.3 n COF (± SD) ile 0.41 ± 0.24.3 N ve 3.7 m ile 0.71 ± 0.16.10 n ile sona erer.hızlı değişmez.Küçük temas alanı ve başlangıçtaki kaba plastik deformasyon nedeniyle sürtünme kuvveti, alıştırma aşaması sırasında 3 N ve 10 N'de hızla arttı; burada 10 N'de daha yüksek bir sürtünme kuvveti ve daha uzun bir kayma mesafesi meydana geldi. to the fact that Compared with 3 N, surface damage is higher.CoF pratik olarak 10 N'de stabildir ve 3 N'de kademeli olarak artar. Sınırlı literatürde, düşük uygulanan yüklerde seramik reaksiyon gövdeleriyle karşılaştırıldığında L-PBF ile işlenmiş paslanmaz çeliğin CoF'si 0,5 ila 0,728, 20, 42 arasında değişir; good agreement with measured CoF values ​​in this study.Kararlı durumdaki yükün artmasıyla birlikte CoF'deki azalma (yaklaşık %14,1), aşınmış yüzey ile karşı taraf arasındaki arayüzde meydana gelen yüzey bozulmasına atfedilebilir; bu, bir sonraki bölümde yüzeyin analizi yoluyla daha ayrıntılı olarak ele alınacaktır. yıpranmış örnekler.

HKMS'nin (625,7 HV) spesifik aşınma oranlarının 3 N ve 10 N'de sırasıyla 6,56 ± 0,33 × 10–6 mm3/Nm ve 9,66 ± 0,37 × 10–6 mm3/Nm olduğu tahmin edilmektedir (Şekil 4).Bu nedenle, L-PBF ve PH SS17,43 ile işleme tabi tutulan ostenit üzerinde yapılan mevcut çalışmalarla iyi bir uyum içinde olan, artan yükle birlikte aşınma oranı da artar.Aynı tribolojik koşullar altında, 3 N'deki aşınma oranı, önceki durumda olduğu gibi, L-PBF (k = 3,50 ± 0,3 × 10–5 mm3/Nm, 229 HV) ile işlenmiş östenitik paslanmaz çeliğin yaklaşık beşte biri kadardır. .HCMSS'nin aşınma oranı (k = 6,56 ± 0,34 × 10–6 mm3/Nm), 3 N'deki (k = 6,65 ± 0,68 × 10–6 mm3/Nm) HCMTS'ninkiyle neredeyse aynıdır; bu, mükemmel aşınma direncini gösterir .Bu özellikler temel olarak HCMSS'nin mikroyapısal özelliklerine (yani Bölüm 3.1'de açıklandığı gibi yüksek karbür içeriği, boyutu, şekli ve karbür parçacıklarının matris içindeki dağılımı) atfedilir.Aşağıdaki bölümde, HCMSS'nin aşınma oranını etkileyen altta yatan aşınma ve deformasyon mekanizmalarını açıklamak için aşınma yüzeyi morfolojisi ve topografyası kullanılmıştır.Aksine, bu aşınma oranları hala oldukça yüksektir: benzer test koşulları altında krom ve stellit bazlı kaplamaların aşınma oranı HCMSS45,46'nınkinden daha düşüktür.Son olarak, alüminanın yüksek sertliği (1500 HV) nedeniyle eşleşme aşınma oranı ihmal edilebilir düzeydeydi ve numuneden alüminyum toplara malzeme aktarımı işaretleri bulundu.
Specific wear in ELR machining of high carbon martensitic stainless steel (HMCSS), ELR machining of high carbon martensitic tool steel (HCMTS) and L-PBF, casting and high isotropic pressing (HIP) machining of austenitic stainless steel (316LSS) at various application hızlar yüklenir.Dağılım grafiği ölçümlerin standart sapmasını gösterir.
Krom ve stellite gibi sert faclar, katkı maddesi işlenmiş alaşım sistemlerinden daha iyi aşınma direnci sağlayabilirken, ilave işleme olabilir (1) özellikle çok çeşitli yoğunluklara sahip malzemeler için mikroyapı iyileştirir.Bu çalışma, mevcut literatürün çok sınırlı olduğu EBM ile bu yeni geliştirilen metal alaşımlarının aşınma özelliklerini açıklamak kritik olduğu için özellikle yeni ve önemlidir.
Şek.
Yüzey profili (a) ve aşınma yüzeyinin fotomikrografları (b-f) 3 N'de ELP ile muamele edilmiş yüksek karbonlu martensitik paslanmaz çeliğin, BSE modunda (d) aşınma işaretinin enine kesiti ve aşınmanın optik mikroskopisi surface at 3 N (g) alumina spheres.
Aşınma işaretinin enine kesitinin mikrografları, yüzeye yakın aşırı plastik deformasyondan kaynaklanabilecek mikro çatlaklarla çevrelenmiş küçük yuvarlak çukurların varlığını göstermektedir (Şekil 5d).
Bu göçme davranışı, matrisin plastik deformasyona dayanma kabiliyetini aştığını ve mikro yapının 10 N'de yeterli darbe dayanımını sağlamadığını göstermektedir. Yüzeyin altındaki dikey çatlak (Şekil 6d), kayma sırasında meydana gelen plastik deformasyonun yoğunluğunu göstermektedir.
10 N'de EBA ile işlenmiş yüksek karbonlu martensitik paslanmaz çeliğin aşınmış yüzey topografisinin (b-f) yüzey profili (a) ve fotomikrografları (b-f), BSE modunda (d) aşınma izi kesiti ve optik mikroskop yüzeyi of alumina sphere at 10 N (g).
Kayma aşınması sırasında yüzey, antikorun neden olduğu basınç ve kayma gerilimlerine maruz kalır ve bu da aşınmış yüzeyin altında önemli plastik deformasyona neden olur34,48,49.Bu nedenle, bir malzemenin aşınma davranışını belirleyen aşınma ve deformasyon mekanizmalarını etkileyen plastik deformasyon nedeniyle yüzeyin altında iş sertleşmesi meydana gelebilir.
Şek.Muhtemelen mikrosertlik haritasının düşük çözünürlüğü (yani işaretler arasındaki mesafe) nedeniyle uygulanan sertlik ölçüm yöntemi sertlikteki değişiklikleri tespit edemedi.Aksine, 10 N'de maksimum 118 µm derinliğe ve 488 µm uzunluğa sahip 677 ila 686 HV sertlik değerlerine sahip PDZ bölgeleri gözlendi (Şekil 7b), bu da aşınma izinin genişliğiyle ilişkilidir (Şekil 7b). Şekil 6a).steel 51. Since the VCMSS sample contained retained austenite in accordance with the X-ray diffraction pattern discussed earlier (Fig. 2e), it was suggested that retained austenite in the microstructure could transform into martensite during contact, thereby increasing the hardness of PDZ ( Şekil 7b).
3 N (A) ve 10 N (B) 'de elektrik deşarj işlenmesine tabi tutulan yüksek karbonlu martensitik paslanmaz çelik aşınma izlerinin kesitsel sertlik diyagramları.
Çeşitli yükler altında kaymada kuru aşınma testleri yapıldı ve aşınmış numuneler elektron mikroskobu, lazer profilometre ve aşınma izlerinin kesitlerinin sertlik haritaları kullanılarak incelendi.
Mikroyapısal analiz, martensit matrisinde yüksek krom (~%18,2 karbür) ve vanadyum (~%4,3 karbür) içeriğine sahip karbürlerin düzgün bir dağılımını ve nispeten yüksek mikrosertliğe sahip tutulan osteniti ortaya çıkardı.Baskın aşınma mekanizmaları düşük yüklerde aşınma ve oksidasyondur; gerilmiş yüksek V karbürler ve gevşek tane oksitlerin neden olduğu üç gövdeli aşınma da artan yüklerde aşınmaya katkıda bulunur.Aşınma oranı, L-PBF ve geleneksel işlenmiş östenitik paslanmaz çeliklerden daha iyidir ve hatta düşük yüklerde EBM işlenmiş takım çeliklerine benzer.
Bu çalışma, ilk kez ELR ile işlenmiş yeni bir yüksek karbonlu martensitik paslanmaz çeliğin aşınma direnci ve sürtünme özelliklerinin kapsamlı bir analizini sunmaktadır.AM'nin geometrik tasarım özgürlüğü ve AM ile işleme adımlarının azaltılması olasılığı göz önüne alındığında, bu araştırma, bu yeni malzemenin üretiminin ve şaftlardan karmaşık soğutma kanallı plastik enjeksiyon kalıplarına kadar aşınmayla ilgili cihazlarda kullanılmasının önünü açabilir.

Bajaj, P. ve diğerleri.gidilen okul.Bilim.proje.772, (2020).
Felli, F., Brotzu, A., Vendittozzi, C., Paolozzi, A. ve Passeggio, F. Kayma sırasında EN 3358 paslanmaz çelik havacılık bileşenlerinin aşınma yüzeyindeki hasar.Kardeşlik.Ed.İntegra Dikme.23, 127–135 (2012).
Debroy, T. ve ark.programlama.gidilen okul.Bilim.92, 112–224 (2018).
(2016).
ASTM International.Hızlı üretim.Doçent.
Bartolomeu F. ve ark.A ekle.üretici firma.16, 81–89 (2017).
Bakhshwan, M., Myant, KW, Reddichoff, T. ve Pham, Eklemeli Olarak Üretilmiş 316L Paslanmaz Çelik Kuru Kayma Aşınma Mekanizmalarına ve Anizotropiye MS Mikroyapı Katkısı.gidilen okul.Aralık.196, 109076 (2020).
Bogelein T., Drypondt SN, Pandey A., Dawson K. ve Tatlock GJ Seçici lazer eritme ile elde edilen demir oksit dispersiyonu ile sertleştirilmiş çelik yapıların mekanik tepkisi ve deformasyon mekanizmaları.dergi.87, 201–215 (2015).
Saeidi K., Alvi S., Lofay F., Petkov VI ve Akhtar, F. Sert/sünek sigma çökeltmesi yardımıyla SLM 2507'nin oda ve yüksek sıcaklıklarda ısıl işleminden sonra daha yüksek dereceli mekanik mukavemet.Metal (Basel).9, (2019).

Liu, Y., Tang, M., Hu, Q., Zhang, Y. ve Zhang, L. Seçici lazer eritme ile üretilen TiC/AISI420 paslanmaz çelik kompozitlerin yoğunlaşma davranışı, mikroyapı gelişimi ve mekanik özellikleri.gidilen okul.Aralık.187, 1–13 (2020).
Zhao X. ve ark.gidilen okul.üretici firma.işlem.30, 1283–1289 (2015).
J. Alma mater.proje.uygulamak.23, 518–526 (2013).
Shibata, K. ve ark.Tribiol.